深部金属矿产

深部金属矿产（精选4篇）

深部金属矿产 篇1

0 引言

经济的快速发展对各类矿产的需要已经越来越大, 我国现有矿山的资源供应已经满足不了目前的需求量。目前已有部分矿山资源消耗过度, 危机矿山日益增多。目前矿产勘查工作的重点是寻找新的接替资源, 勘查对象不再单纯是浅部矿, 而成为深部矿。

浅部矿和深部矿的不同特征决定了其不同性, 最主要的区别方法是以矿床现阶段的埋深, 各国的经济科技发展水平不同, 所以对深部矿的划分标准不一。如:美国、加拿大等经济科技强国, 他们对矿床的勘查技术水平已经相当成熟, 开采深度也达到了地下几千平;而在我国, 勘查的技术还达不到要求, 目前对金属矿山的探采深度一般在500m。据我国的开采水平及实情, 探采深度在500m~2 000m范围则为深部矿远景区。

1 深部矿的产出特征

要保证深部矿勘查取得好成效首先要加强对深部矿特征的综合研究, 识别深部矿找矿信息并研究有效获取途径。深部矿床埋藏于地表下一定深度范围内, 目前的科学技术还难以获取其准确信息, 把握它的特征。深部矿矿化信息很容易被掩盖, 一般情况下很难显示出其本身的信息, 这点很大程度上影响了人们对其进行研究。根据矿床的深化历史可得知, 矿床是处于运动态度, 并非保持静止。深部矿的形成分两种情况:1) 矿床原始形成深度较大, 现今仍深埋在地表下;2) 矿床原始形成与浅部甚至地表, 现今位于深部, 常的是已沉积、风化矿床。可以看出, 同类矿床具有相似的原始产出特征, 形成是由同种成矿作用控制, 与其埋藏深浅无关。从成矿系统角度来分析, 类型相同的浅部矿和深部矿, 其产出特征的差异性是成矿后各种因素耦合的结果。总结深部矿的特点有:一般保存较完整, 连续性好, 受次生改造强度不大;除被损坏或变质矿床外, 大多数深部矿床中矿体或矿石组成部分都保存了较多的原生特征;若矿床发育矿种上的垂直分带, 则其深部矿种多是高温矿种。

地区不同、地理位置不同, 深部矿的产出特征自然不同, 要研究深部矿的特征, 就要结合其地层、构造、岩浆等地质要素, 然后根据其相关理论指导实际问题, 对研究对象加以分析总结。对于原始形成于深部且现今仍位于深部的矿床, 往往产出于深部岩体附近或赋予深部断裂构造中, 有相应的围岩蚀变, 指示元素等特征;而原始形成于浅部但现今位于深部的矿床一般与特定时代的地层, 岩层以及沉积构造等因素关系密切。深部矿这些信息能显示出来的且能被采集并利用到的信息很少, 而且是微弱信息。在采集并处理这些信息时信息时, 要谨慎并重视这些矿化信息, 不可忽视弱缓异常。经综合研究后, 提出最有效、能反应深部矿特征的信息。新技术方法的应用是矿化信息采集的前提和保障, 矿化信息的来源依靠技术的发展。因此, 如何效的捕捉、识别这些有效信息也是新勘查技术的需要探讨的问题。

2 深部矿的勘查技术方法

深部矿本身的特点决定了其勘查的难度, 因此, 传统的勘查方法因技术方面的缺陷, 对新矿的寻找难以胜任。因此, 对新勘查技术包括:探测深度、探测精度、灵敏度3方面提出新要求。要求:探测深度要能“穿透”一定的深度, 即“穿透”位于深部矿之上的覆盖层;探测精度的识别能力要更强;灵敏度要胜任提取微弱信息的能力。

经济的发展要求勘查技术实现以上要求, 同时也是勘查技术的发展目标。举例来说, 从研究地球内部精细圈层结构, 耦合效应和地球内部物质与能量交换的深层动力学过程的角度, 现代物探方法愈加趋向于探测深度, 高精度和高分辨率的特点。高精度重, 磁, 电场可在较大范围内探测地下介质, 结构, 构造和物质的物理—力学属性。通过高精度的重力场, 地电场, 地磁场等地球物理观测, 进行反演和模拟, 从成矿区 (带) 的深部构造背景, 介质属性等方面来查明矿体的埋藏状况, 具有传统技术和其他勘查手段无可比拟的优势, 针对找矿对象的改变和找矿难度加大的局面, 从元素的地球化学性质的角度, 深穿透地球方法也随之发展和运用。这类方法捕捉的对象是活跃的金属元素, 利用深部矿床本身及其围岩中的成矿元素或伴生元素可以在某种或几种营力作用下迁移至地表并在地表介质中形成元素叠加含量的特点, 通过适当的技术提取这些叠加含量, 以达寻找深部矿的目的。与传统化探方法相比, 深穿透地球化学所具有的一般特点是:1) 探测深度大;2) 获取的主要是直接信息;3) 信息微弱, 但所表现的异常衬值大;4) 获取的信息较为可靠。

新兴技术方法对勘查新部矿起到首要作用, 现今, 这些技术方法中已经得到推广使用的物探新方法有:大功率瞬变电磁法 (TEM) , 大地电磁法 (MT) , 金属矿地震法, 可控源音频大地电磁法 (CSAMT) 等。这些技术方法的勘查深度能达几百甚至几千米, 探测仪器向轻便化、智能化发展, 观测精度、分辨率大大提高。化探新方法主要有活动金属离子法 (mmi) 电地球化学方法、酶提取方法、金属活动态测量方法等。探测深度大、识别异常能力强、检出限低等是这些化探技术具有的特点。可见, 新技术的发展和应用对当今社会的发展起了推动作用。同理, 矿业技术的发展对国内外深部矿的寻找起到了重要作用。

此外, 科技的高速发展对各个领域的开发也起了推进的作用。地质方面的发展得益于卫星遥感技术迅速发展, 遥感技术已应用于地质考查, 且应用范围日益广泛, 可以迅速定位隐伏岩体和深大断裂, 根据综合矿化信息圈定成矿远景区等;超深钻技术的发展与应用更是可探及地下数千米的范围, 但是超深钻价格昂贵, 仍未全面应用, 目前只用于验证阶段。经济而有效的深部矿勘查技术方法仍然是适当的物, 化探方法。

参考文献

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[2]翟裕生, 彭润民, 等.成矿系统分析与新类型矿床预测[J].地学前缘, 2003, 7 (1) .

[3]叶天竺, 薛建玲.金属矿床深部找矿中的地质研究.中国地质, 2007, 37 (4) :633-651.

[4]陈永清, 夏庆霖.金属矿产勘查技术发展现状与思考[J].地球物理学进展, 2002, 17 (3) :540-550.

深部金属矿产 篇2

1 地球物理勘查在深部金属矿产资源勘查中的价值

在深部地学填图、优选深部找矿靶区方面,通过前者,可以对规定区域内的成矿原因及相关因素进行具体明查,进一步分析成矿规律性,从而对深部矿靶区进行合理选定。通过地球物理勘查方法,可以对上部沉积层构造特点加以探知,并对矿区的整个风化程度、基底情况加以明确;另一方面,能够对深部的地球物理情况进行反演模型构建,然后,对其展开具体的分析、评估、确定;以金属矿产资源为例,主要是与地底岩浆作用关系密切,所以,透过这种特殊性,能够利用岩浆运动来对金属矿产的成因进行细致分析;另外,通过深部岩性填图,可以对赋矿层位进行确定。

地下浅表的金属矿产资源形成,与地球的演化形成关系较大,比如,与深部物质、能量交换关系就非常密切,所以,关系到地壳运动、地质构造、物质形态、空间展布等深层动力过程及发展知识,因此,传统的寻矿方法很难满足这种需要。通常需要天然地震、大地电磁等大探测浓度方法加以完成。

通过航空探测、地球物理方法可以对学部隐伏的盲矿体进行探测,主要是以航空磁法测量,然后通过钻孔设计、矿石分析来进行具体评估。

2 应用分析

2.1 工程概况

以某省铁矿区作为研究对象,主要是平原丘陵,属于第四系覆盖处,地势平缓、中部山脉主峰处,海拔最高为298.8 m,最低为100 m;矿床属沉积变质型铁矿,以C1-4层矿为准,C2占80%储量,长340 m,宽500 m~900 m,平均厚度28.5 m,埋深0 m~550 m。

2.2 技术

采用CSAMT法,即可控源音频大地电磁法,属于人工源频率域探测法;采用张量、矢量、标量3种方式进行测量;在场源方式方面,有磁偶极源、电偶极源,本次研究选取后者;从原理方面看,主要是以音频在地电磁法、在地电磁法为基础,透过向地下引入某一音频范围的谐变电流,然后,再利用频率变化值进行具体的数据采集、分析,其条件需具备足够的抗干扰能力、分辨能力、电性差异等。

2.3 应用分析

在应用中,包括勘查方法与数据解释两大部分,前一部分包括工作仪器设备的准备、测线的布置、对所完成的工作量的统计、分析、质量评估以及数据处理;后一部分主要是磁法数据正演模拟、地球物理信息的综合处理。以下进行具体说明。

工作仪器包括第四代可控源(USA,Zonge工程公司生产)、天然场源电法、电磁法探测多通道接收机;在本次研究中铁矿区内的地质条件、磁测量结果需要综合起来,全面考虑,然后选择与其相适应的C1,C2线,对可控音频大地电磁法勘查,从C1线方面看,它的磁测量数据结果正负异常成对出现且实现了对该区域的穿越;以南—北方向,对最大正异常区的穿越最为明显;而在C2线,最终达到了0值线的磁异常数值。所以,透过两线的测量,可以判断测线布置的方向,以从南到北为宜,具体的测量距离中各点实距为40 m,C1线布置41个点、C2线为40个点,二者与AB极矩前者为1.4 km,后者为1.2 km。另一方面,在共计81个测点中,可以选择其中的7点进行检查,C1选2点,其他5点为C2线上点;比例占到总测点的8.6%,符合标准;然后,采集点检查的日期不同,区域相同,要求均匀分布,经检查,电阻率相对误差在4.6%<5%均方差,因此,此次测线布置符合要求。另外,通过对相关数据的具体处理,C1线异常原因在埋深300 m处,存在高阻异常(21点~51点、长方形、其上250 m存在低电阻率、为第四系覆盖),初步判断为闪长岩侵入体;C2线则以可控音频大地电磁法反演电阻率断面为准(1点~11点、其下100 m高阻体;11点~78点,600 m内视电阻率形态基本一致;600 m~1 100 m内存在高阻体、为层状,右侧增长显著,推测11点~21点间存在含水构造,1点~11点为接触带)。

通过磁法数据正演模拟,可以得到一个强磁性体的圆形地质模型,具体来看,磁强度为(800×0.01)A/M、埋深为-350 m、半径为200 m,磁倾角垂直于地面且向下。通过正演模拟,可以得到M2宽度为400 m(以上数据均为大约数),M5区剖面半定量解释方面,根据数据可以得到狭长形状等效地质体,磁强度为(700×0.01)A/M、埋深为-350 m,长度为500 m(以上数据均为大约数),磁化角垂直向下,偏于北,正演模拟推测出M5异常为强磁体性所造成,主要是埋深较浅引起。另一方面,在通过下沉模拟完成数据解释原因推测之后,就需要采用地球物理信息综合处理的方法来进行评估与判断;根据上面的分析可以知道南—北方向、第四系覆盖、矿体露头明显、电阻率已知、地质构造情况可以进行推测:在C1线地质断面图中,有黄地—砂土—粘土(300 m)、闪长岩体(300 m~100 m)、外侧为片麻岩~混合片麻岩组成,推断出其右侧、下方可能存在铁矿;在C2线方面,300 m埋深范围构造相同,而在300 m~900 m范围,则以黄岗岩~片麻岩为准,推测其可能存在矿化体,勘查结果表明,800 m埋深处有磁铁矿化体,说明此次对地球物理勘查技术的应用具有效果,实证了它的可行性、有效性。

3 结语

在新的时代就要坚持与时俱进、因时制宜,真正贯彻可持续发展的理念。通过上面的分析,可以了解到深部金属矿产寻找的难度,也对地球物理勘查的方法有了新的认识,另一方面,也更好的理解了地球物理勘查方法在深部金属矿产资源勘探方面的应用情况,但是,还需要进一步提升在勘查方面的灵活性,并为深部金属矿产资源勘探工作提供更好的方法;另外,应该加大技术的研究,从而提高在该领域的技术突破,因为从目前的资源能源利用来看,我国还相对落后,需要进一步提升利用效率与开发能力。

摘要：论述了地球物理勘查在深部金属矿产资源勘查中的重要性,并以某省铁矿区为研究对象,介绍了地球物理勘查方法在实际工程中的应用,指出该方法在深部金属矿产寻找中有一定的可行性与有效性。

关键词：地球物理勘查,深部金属,矿产资源,铁矿

参考文献

[1]张焱,周永章.奇异性理论在钦杭成矿带(南段)庞西垌银金矿产资源预测中的应用[J].中南大学学报(自然科学版),2014(9):12-13.

[2]吴海波.浅谈如何利用矿产地质勘查工作手段推动矿产资源的勘查[J].黑龙江科技信息,2015(17):77-79.

[3]蒋健明,汪应宏,李建设,等.矿产资源补偿费减免过程中出现的问题及对策讨论:以安徽省补偿费减免规范为例[J].中国矿业,2015(1):35-39.

[4]郭广礼,朱晓峻,查剑锋,等.基于等价采高理论的固体充填采煤沉陷预计方法[J].中国有色金属学报,2014(10):182.

深部矿产勘查的难点及解决途径 篇3

(一) 理论因素

矿产勘查是对矿产地质客体进行调查研究和获取信息的过程, 是查明矿产资源或矿产储量以及生产其他基础地质信息的过程。其主要的理论基础包括地质学基础、数学基础、经济学基础以及技术基础等四个基本方面。但是随着科学技术的进步, 现阶段, 世界范围内对成矿的理论研究已经取得了很大的进展, 对一些新的矿床成因的原因不断有新的认识。如深部流体作用理论、地质力学理论、成矿系统理论的发展对深部矿产的勘查有着重要的指导作用。如果没有运用成矿理论作为基础, 那么深部找矿就会如大海捞针般的困难, 使找矿工作进入乱找、难找、找不到的局面。所以, 成矿理论是否成熟可行是制约深部找矿的基础性因素。

(二) 矿化信息采集因素

矿化信息的所提取出来的任何一种矿都有其特定的成矿地质条件。一个矿床存在既有区域地质条件, 又有其物性差异, 并通过不同的物质形成的各种磁性、电性等特点表现出来, 从而营造了每种矿床独特的特点。在找矿勘查中, 地质工作者通过物探、化探、遥感等技术手段对认为成矿有利地段的地理条件提取信息, 从而判断是否有矿体存在及矿体存在的形态分布, 然后实施工程验证。

但是随着地表矿产的逐渐减少, 矿产勘查已经逐步深入到地下, 一些老的对矿化信息提取方法已经不再适合目前的状况, 因此我们急需将多种矿化信息采集技术进行综合利用来保障勘探工作的进行。

(三) 人才因素

中国工程院院士陈毓川在分析加强地质人才培养等问题时指出:地质人才的重要性是显而易见的, 没有地质人才, 再创新的成矿理论也只是理论, 再尖端的找矿技术也只是技术, 无法发挥其作用。而我国目前在这方面的人才并不多, 加上地质工作者工作条件的艰苦, 一些人不愿意从事这个行业, 导致当前我国地质工作无法开展有效的工作。所以, 我们必须重视对优秀地质人才的培养。

二、解决途径

(一) 加强深部成矿预测理论研究

现存的任何成矿理论与矿产勘查方法的产生均与当时所处的历史环境密切相关, 我们对已有的理论和方法在应用的同时也要怀有探索、革新的态度, 不能肓从, 要在实践中不断修正原有的理论和方法, 同时也要不断探索新的模式。

(二) 加强地质人才的培养

多学科之间的相互依赖是以后地质勘查的主要技术方向和理论基础, 它们的融合给予了矿产勘查广阔的发展趋势。因此, 地质专业人才的培养应成为我国高等教育的一个重要发展方向和战略, 从而为我国矿产勘查事业的大发展提供可靠的人才保证。重视野外找矿的重要性, 铭记实践是检验真理的唯一标准。坚持“老中青”三代技术人员的结合, 提供多个层次的交流平台, 采取有效措施保证勘查工作的经验积累与全体人员技能的提高。

(三) 积极参与国际技术交流

我国幅员辽阔, 对不同区域的深部找矿都有其特殊性, 需要多学科、多技术共同合作来开展工作, 这就对我们的地质人员有着更高的要求。因此, 我们要积极的和国外的勘探工作者进行技术交流, 了解找深部矿产的先进技术方法, 要秉承引进、消化的路线。

(四) 政策支持

政府部门在对于地质勘查工作的部署方面, 应继续加大矿产勘查的资金投入, 尤其是对西部那些矿产资源没有了解的地区加大工作力度, 进一步挖掘其资源潜力。

积极开展和地质勘探有关的科研项目, 推进新技术、新方法在矿产勘查中的有效应用, 综合各种新的勘查技术方法用于重点成矿区带的研究, 提高发现新矿床的机会。

三、总结

由于勘探程度的深入, 发现近地表大型矿床的可能性也越来越小, 因此我们要加大对深部矿产的勘查力度, 排除困难, 探索新的方法, 研究先进的技术, 为我国的深部矿产的开采贡献一份力量。

参考文献

[1]翟裕生, 等.中国区域成矿若干问题探讨[J].矿床地质, 1999, 18 (4) .

[2]王志宏, 等.矿产资源地质条件综合评价方法[J].中国矿业, 1995 (4) .

钻探技术在深部矿产勘查的应用 篇4

关键词：深部,地质找矿,技术,研究

1. 认识深部钻探难度, 高度重视, 加强技术研发

1.1 思考1:要充分认识深部钻探的客观困难首先需要深刻地认识到深部钻探, 不是浅孔钻探简单的延深或长度的放大, 而有着质的差别。

浅孔钻探结构简单, 设备简便, 工艺技术简易, 钻探技术含量少, 属简单粗放体力劳动, 技术问题和质量问题不突出, 偏差后果不严重, 掩盖了钻探技术重要性。

1.1.1 钻遇复杂地层多

深部地质构造复杂程度增加, 深部钻探穿越岩石层位较多, 钻遇坚硬、破碎、风化、松散、软弱、水敏、漏失等复杂层位增多, 甚至几种复杂层同时 (交替) 存在。技术解决措施复杂, 甚至措施相互抵触相互矛盾, 顾此失彼。

1.1.2 钻孔偏斜距离大

对于中浅孔, 除特别情况外, 钻孔角度累进变化不大, 钻孔绝对偏斜距离也相应较小, 完全满足地质勘探要求;对于深孔, 则是质的变化, 即使按百米递增0.5°~1°, 深度1500m钻孔偏斜距约100~200m, 如若方位变化较大, 钻孔落点更难确定, 钻孔更深呢显然不能满足勘探要求。

1.1.3 岩石样品采取难

钻取样品是钻孔的首要目的, 复杂岩层取心本是钻探较为专业的难题。深部地质作用力大, 复杂层位多, 程度更加严重, 取心困难问题更加突出。研究结构科学的取心钻具和工艺先进的钻进方法以及相适应的设备成为专业课题。

1.1.4 钻探施工成本高

深孔钻遇复杂层多, 工艺技术要求特殊, 生产负荷大, 防止孔内事故成为首要事项, 这就需要先进的设备、钻探材料和工具, 其性能、强度、韧性、密封、耐压等要求高, 淘汰报废率高。深孔钻探所需设备大, 能耗高。钻遇复杂层多, 技术处理费用大。

1.2. 思考2:要高度重视深部钻探工作

在我国, 完全受制于国家政策, 没有建立和形成自主的地勘经济基础, 各项地质工作和关联产业没有雄实的经济支撑, 学术理论、技术方法和地质装备较为落后, 钻探设备功能单一, 缺乏自动化、智能化, 劳动强度大;钻探材料性能低, 机械加工精度差, 无统一执行的国家标准;工作艰苦, 待遇低下, 新人才引不进, 老技术过时陈旧, 与现代数字化技术脱节, 人才匮乏, 研发推广力量薄弱, 技术力量与深钻要求差距很大。

我们认为, 重视钻探是开展深部勘探的首要工作, 重视钻探已迫在眉睫, 现阶段需要大力投入, 深入开展设备、钻材、工具、仪器研发, 推进设备现代化、钻材优质化、钻具系列化、仪器电脑化。

我们建议, 重视钻探需要改变现有地质勘探投资运作模式, 国家应制定出台合理的投资运行管理办法, 将地质研究、物化遥测探和钻探工程分块投资、分块管理;设立市场运作保护基准价, 细化费用基准定额;实行监理制, 严格监管核定投资费用, 杜绝侵占挪用钻探工作费用。

2. 认识定向钻进技术意义, 抓住核心技术, 注重工艺研究, 强调技术精度

2.1. 思考1:要充分认识深部钻探之定向钻进技术的深远意义

受控定向钻探是主动控制钻孔轨迹, 使其按预定曲线钻进命中目标靶点 (区) , 从而达到深部找矿高精度勘探要求, 解决钻孔偏斜和陡斜矿体勘探问题。该技术可实现一主多支的羽状或伞状钻孔, 大幅度节约钻探工作量及勘探投资, 缩短勘探周期, 在深部勘探中具有深远的经济意义;可实现特定轨迹曲线达到避障绕障或其它特殊目的。受控定向钻探属高技术特种钻探范畴, 是应用其他学科高新技术最为集中的专业技术。

深部钻探离不开受控定向钻进。深部矿产勘探, 钻孔偏斜将是影响地质找矿成果的关键因素, 受控定向钻探是有效解决钻孔偏斜、保障钻孔达到目标落点的关键技术措施。

液动孔底马达驱动技术和随钻测量技术为深部定向钻探拓展了强有力的应用空间, 地表无回转驱动, 节省能耗和钻材消耗;轨迹任意控制, 可减少大量钻进工作量、实现复杂轨迹钻孔特殊目的。

2.2 思考2:要全力解决定向钻进专用装备和泥浆技术问题

(1) 小口径孔底马达技术不甚娴熟, 输出功率小, 不能用于所有岩层钻进, 效率低;寿命短, 连续使用成本高;结构复杂, 抗拉强度小, 不能适应强力提拉。目前尚不能很好地实现取心钻进。

(2) 定向测量技术是定向钻进至关重要的核心问题, 固体矿产地质勘探领域定向测量仪器发展缓慢, 可靠性和密封耐压性都比较低, 甚至使用自制或改制的原始仪器, 随钻测量技术在石油钻井中广泛使用, 但未能引进到矿产地质钻探中, 极少有科研单位和制造商研发制造。要研制同时满足测量功能、测量精度和几何规格 (曲孔曲率通过) 要求。

(3) 液动孔底驱动需要较大功率良好性能的输送泵, 要求高压大流量, 工作恒定稳定, 尤其是泥浆介质。目前尚未引起业界高度关注。

2.2.4深钻对冲洗液提出了高要求, 要解决不同复杂层护壁问题, 要有良好流变性达到减阻效果, 要限制介质粒度及含量, 减小对孔壁和输送泵体冲刷, 要研制使用结构简易、性能良好的泥浆净化设备, 要防止泥浆高温变质失效, 维持泥浆性能稳定, 要统筹兼顾, 同时起到良好效果。

2.3 思考3:要注重定向钻进工艺技术研究

(1) 合理选择设计钻孔轨迹、钻孔结构, 合理选配钻柱, 要求级配合理, 减少冲洗液沿程压力损失, 这对钻孔直径系列与钻柱标准匹配提出了要求。

(2) 研究钻进工艺 (包括常规钻进和定向钻进) 对冲洗液护壁、润滑、低阻作用要求, 研究泥浆的配制、维护、净化工作。

(3) 研究导斜钻进弯曲强度或曲率规律, 尽可能做到曲率可控。研究钻杆的抗弯强度和测量仪器的畅顺通过对导斜弯曲强度 (或曲率) 的限制, 探索弯曲钻孔柔杆钻进技术。

(4) 研究定向钻进、常规钻进工艺衔接要求, 避免修孔卡钻、修孔劈直, 要求导斜工具标准系列与钻孔结构口径系列相对应。

(5) 研究分支孔施工工艺, 包括"栓塞架桥"、侧钻分叉、套管开窗、窗孔串通与密闭、辅助导斜器具安放打捞等一系列工序问题, 研制专用辅助导斜器具及安放打捞工具。

(6) 研究改进钻机结构, 实现回转独立制动功能, 以解决因钻机功能缺陷, 现在定向钻进防转制动工序复杂而致操作失误带来的导斜偏向问题。

2.4 思考4:不可忽视定位精度

深部钻探, 这个量已与钻孔定位值同等重要, 没有定位精度的定位, 其真实可靠性值得警惕, 低精度的钻孔定位可能带来大的错误, 祸及勘探成果, 甚或达不到目的。

钻孔定位、钻孔轨迹描述是通过测量钻孔诸点空间角度经拟合计算确定的, 可用下式表述:

式中:S (x, y, z) -钻孔空间测点坐标;f (L, , a, A, M, t, T……) -拟合数学模型函数;L、、a-钻孔测点深度, 空间角度;A、M-测量仪器, 测量方法和观测者;t、T-测量时点, 温度。

上式表明, 钻孔定位精度、定位误差来源除与测点及空间角度有关外, 与仪器、测量方法和测量行为、测量时点、温度等诸多因素相关, 与采用的拟合数学模型有关。目前通过数理论证, 常用的几种数学模型拟合精度相差较小, 影响精度因素主要为函数的元素, 所以控制钻孔精度重点在于确定测点位置、测量仪器、测量方法和测量行为、测量时点等。对于深孔钻探, 多因素综合影响累计误差将很大, 不可忽视每个细小因素的影响, 即使只有0.1°误差, 累计误差将达1‰以上, 如采用仪器说明书精度, 则定位误差接近1%。所以对于深孔而言, 要制定严谨的测量规范, 尽可能采用较密测点、高精度仪器、科学测量的方法和准确的测量行为, 及时跟踪钻孔形成时点, 加强仪器维护保养与校验, 应用数理统计方法处理各类误差, 减少人为因素, 可以大幅度提高控制精度。

结语

深部钻探客观难度大, 需要高度重视和深入研究, 改变现行投资模式, 依靠经济投入, 大力开发技术研发工作, 制定科学的专业标准和规程, 实现理论上水平, 装备上台阶, 技术大飞跃。

参考文献